Кинетика возникновения трещин в осаживаемых цилиндрических образцах

Введение. Статья посвящена анализу трещинообразования в порошковом теле, а также выявлению основных законов трещинообразования в свободно осаженном материале. Цели работы - изучение кинетики возникновения и распространения трещин в свободно осаженных порошковых материалах, микроструктуры легированных и железных порошков в различных зонах с целью определения условий бездефектного деформирования материала в условиях свободной осадки. Анализ развития трещин в порошковом теле имеет важное практическое значение, поэтому исследование этого вопроса является важной составляющей изготовления бездефектных деталей Материалы и методы. Рассмотрены новые порошковые материалы шведской фирмы Хеганес, которые характеризуются улучшенными характеристиками деформируемости. Также данные материалы отличаются наличием легированных элементов - Ni и Мо, которые влияют на трещинообразование. В работе проведен анализ микроструктур осаженных образцов с помощью металлографического микроскопа. Результаты исследования . Трещины в осаженных материалах классифицируются как трещины отрыва. Происхождение трещин обуславливается отсутствием факторов для проявления пластичности металлической составляющей образца ввиду наличия дефектов и пор в его теле. Установлено, что быстрый рост трещин подтверждается характером трещины, когда она практически не имеет продолжения в материал образца и, кроме того, заканчивается под углом к направлению развития. Обсуждение и заключения Проведенный анализ развития микротрещин позволяет выявить морфологические отличия структуры центральной и периферийной зон порошкового материала. Периферийная область характеризуется различными значениями зерен и увеличенным содержанием микропор, направленностью скоплений микронесплошностей и неметаллических включений, в направлении бывших границ физического раздела частиц металлического порошка.

powder metallurgy, hot deformation, microstructure, free upsetting, cracks

1. Егорова, Р. В. Микроструктурный анализ поверхности деталей ступенчатой формы / Р. В. Егорова // Металлург. - 2009. - №6. - С.65-67.

2. Синельщиков, В. В. Оценка пластичности пористого материала в нагретом состоянии для свободной осадки образцов / В. В. Синельщиков, А. С. Разумный // Порошковые и композиционные материалы и изделия : сб. науч. тр. - Новочеркасск : ЮРГТУ, 2000. - С.35-41.

3. Григорьев, А. К. Деформация и уплотнение порошковых материалов / А. К. Григорьев, А. И. Рудской. - Москва :Металлургия, 1992. - 192 с.

4. Егорова, Р. В. Структура и свойства порошковых спеченных материалов для горячей штамповки деталей сложной формы : дисс. канд. техн. наук / Р. В. Егорова. - Ростов-на- Дону, 2013. - 163с.

5. Губкин, С. И. Деформируемость металлов / С. И. Губкин. - Москва : Металлургиздат, 1953. - 200с.

6. Егорова, Р. В. Свободная осадка нагретых цилиндрических образцов порошковых материалов ASTALOY 85 MO, DISTALOY HP фирмы «Höganäs»/ Р. В. Егорова, М. С. Егоров, А. В. Скориков // Металлург. - 2013. - №5. - С.82-86.

7. E. Robert-Perron, C. Blais & S. Pelletier. Tensile properties of sinter hardened powder metallurgy components machined in their green state / E. Robert-Perron, C. Blais & S. Pelletier // Powder Metallurgy - 2009. - Vol. 52, no. 1. - P. 80 - 83.

8. Синельщиков, В. В. Исследование свойств нагретых пористых порошковых материалов при динамических нагрузках : дисс. канд. техн. наук / В. В. Синельщиков. - Новочеркасск, 1979. - 186с.

9. Егорова, Р. В. Особенности формирования межчастичного сращивания в условиях уплотнения при наличии растягивающего напряженного состояния / Р. В. Егорова // Материалы и механизмы морского транспорта. Методы исследования и упрочнения. Технология производства : матер. междунар. науч.-техн. конф. - Севастополь, 2008. - С.78-82.

10. Дорофеев, В. Ю. Межчастичное сращивание при формировании порошковых горячедеформированных материалов / В. Ю. Дорофеев, С. Н. Егоров. - Москва, 2003. - с. 152.